대부분의 사람들은 어린이 시절에 납작을削는 경험을 했을 것입니다. 하지만 성인이 되어서는 샤프펜이나 볼펜을 사용하게 되었고, 최근에는 사용하지 않는 사람도 있을 수 있습니다. DIY 유튜브 채널인 Chronova Engineering 이 '자신이 생각하는 이상적인 납작'을 직접 제작한ムー비 를 유튜브에 공개했습니다. Reinventing the Pencil Sharpener - YouTube
크로노바 엔지니어링의 마이크 씨는 어린이 시절에 나이프로 납작을 깎는 것을 좋아했다고 합니다.
나이프로 납작을 깎는 것은 단순히 재미있는 것뿐만 아니라, 마이크 씨가 이상으로 생각되는 형태로 납작을 깎을 수 있는 실용적인 장점도 있습니다.
일반적인 납작은 납작의 목줄에 수직으로 깎습니다. 따라서 날이 날카롭지 않으면 나무가 깨지기 쉬다는 단점이 있습니다.
또한 마이크 씨는 납작의 끝이 원뿔형이 되는 것이 아니라, 끝이 갈수록 가늘어지는 형태를 선호한다고 생각합니다.
이를 통해 코끝의 강도는 다소 감소할 수 있지만, 같은 길이라면 더 길게 유지할 수 있으며, 쓰면서 납작 끝의 가시성이 향상된다는 것입니다.
이에 따라 마이크 씨는 나이프로 깎는 것과 마찬가지로 날을 왕복 운동시키는 방식의 날을 만들기로 결심했습니다.
마이크氏は 즉시 칼날을 연필 끝을 따라 안내하는 부품을 제작했습니다.
특수 칼날도 직접 제작했습니다.
양방향 운동 방식의 연필削기기를 만들 때는 칼날의 각도가 중요합니다. 칼날로 연필을削는 경우, 처음에는 비교적 급한 각도로 칼날을 넣고, 끝이 될수록 각도를 얕게 하는 것이 이상적입니다.
마이크氏は 칼날의 돌출량을 제어함으로써, 칼날이 가이드 플레이트를 따라 올바른 각도로 양방향 운동을 하는 구조를 고안했습니다.
마이크 씨의 손가락 살을 희생한 테스트에서도 원활하게 작동하는 것이 확인되었습니다.
연필削기기는 연필을 단단히 고정하고, 연필 본체나 핸들을 돌리는 것만으로 회전시키는 메커니즘도 필요합니다.
마이크氏は 칼날의 양방향 운동에 맞춰 연필을 조금씩 돌리는 방식으로, 연속 회전 운동을 간헐적 회전으로 변환하는 제네바 기계를 채택했습니다.
제네바 기계에서는 다음과 같이, 파란색 휠을 일정 정도 돌리면 돌출부가 주황색 기어에 걸려 기어가 조금만 회전합니다.
수직 방향으로 회전을 전달하는 제네바 기계는 이런 식입니다.
그러나 양방향 운동 방식의 연필削기기에 제네바 기계를 그대로 적용하면 핸들 축과 연필芯이 간섭하게 되므로, 두 요소를 같은 평면에 배치할 수 없습니다.
이에 따라 마이크氏は 제네바 기구를 개량하여 핸들과铅笔芯이 서로 간섭하지 않는 방식을 고안했습니다. 아래 3D 도면은 이번 마이크氏が 고안한 방식입니다. 핸들은 파란색 휠(인덱스 휠)에 고정되어 있습니다.
인덱스 휠은 주황색 기어(랜턴 피니언)와 연결되어 연속 회전을 불연속 회전으로 변환합니다.
연필을 고정하는 부품을 제거하면 다음과 같습니다. 서로 수직인 인덱스 휠과 랜턴 피니언이 정기적으로 맞물려, 인덱스 휠이 1 회전할 때 랜턴 피니언이 2 개 눈금만큼 회전하는 구조입니다.
복잡한 부품의 절삭이나 구멍 뚫기에 마이크 씨의 아내가 제작한 Arduino 기반 제어 단위를 사용합니다.
필요한 부품을 제작합니다.
부품을 조립하면서 문제가 발생하면 조정 작업을 수행합니다.
완료된 왕복 운동 방식의 연필削기가 다음과 같습니다.
본체를 손바닥으로 유지하기 위한 부품과 칩받이도 있습니다.
사용 방법은 먼저 후면에서 연필을 설치하여 고정하는 것입니다.
오른쪽 핸들을 회전시키면 날이 왕복 운동을 시작하여 연필을 갈아줄 수 있습니다.
연필 끝의 형태는 날의 형태와 면 처리에 따라 크게 달라진다고 합니다. 최적의 조정을 통해 다듬어진 연필은 다음과 같습니다.
글을 쓰는 모습은 다음과 같습니다.
또한, 새로운 평평한 연필을 뾰족한 연필로 만드는 데 약 30 초 정도 걸린다고 하며, 보통 10 초 정도면 끝나는 일반적인 연필削기 와 비교하면 상당히 시간이 많이 걸린다고 합니다.
원문 보기 | 출처: Gigazine